【手続補正書】
【提出日】平成18年3月29日(2006.3.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】      明細書
【発明の名称】  連続鋳造して所定の仕上げ幅公差内で鋳造連続体を仕上げ圧延する方法
【特許請求の範囲】
【請求項１】  鋳造スラブや、場合によって、後続スラブに対して、特に種々の圧延条件に応じて鋳型の位置を調整し、連続鋳造し、圧延帯板を所定の仕上がり幅の許容公差内で鋳造スラブを仕上げ圧延する方法において、
−許容帯板幅公差（ΔB ）内で圧延帯板を所定の仕上げ幅（ＢZ ）にするため、設定された製造プログラムの過剰な帯板寸法を考慮して先ず鋳型の位置（ＢK ）を予備調整し、
−各鋳造スラブや、場合によって、後続スラブに対して、鋳型の駆動部と仕上げラインの駆動部を最適に使用する計算を行い、
−仕上げラインに鋳造スラブの初期幅がある場合、仕上げラインの駆動部により圧延帯板の仕上がり幅を再度最適化する、
ことを特徴とする方法。
【請求項２】  後続スラブを鋳造の前に、数値計算で求めた目標調整に応じて鋳型の駆動部を作動させ、鋳型の駆動部及び仕上げラインの駆動部、又はこれらのうちどちらか一方の計算は、サンプリング・プラン・モデル（１０）、外形成形モデル（１１）および幅拡張モデル（１２）を基礎に置き、後続スラブを圧延する前に計算で求めた仕上げラインの駆動部の目標調整を始めることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】  鋳型の駆動部と仕上げラインの駆動部の幅の予備調整（プリセット）は各圧延帯板に対してほぼ圧延帯板の仕上がり幅の許容帯板幅公差（ΔB ）の中心が生じるように行われることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
−新しい鋳造スラブを生産する前に、帯板の外形成形の計算と、サンプリング・プラン計算と、幅拡張モデルを作動させ、これにより、
−鋳型の駆動部をそれに合わせて予備設定し、
−次いで、仕上げ圧延した帯板の有効幅（ＢF ）を測定し、
−場合によって、幅拡張モデルの必要な修正と、それによる仕上げラインの駆動部の計算の結果に基礎を置く、
ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の方法。
【請求項５】  好ましくは鋳型の位置が不変の場合、予備設定の必要な修正値に応じて、先ず仕上げラインの駆動部を変更することを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の方法。
【請求項６】  高精度を得るため鋳型と仕上げラインに対する駆動部を最適に使用し、少なくとも以下の影響、
−鋳型とキャスターの出口との間の幅の変化、
−キャスターから仕上げ帯板までの温度の低下、
−仕上げライン内の帯板の列、
−スラブの形状の仕上げ帯板の形までの外形の変化、
−仕上げスタンドの間の帯板の平坦状態、
−帯板の厚さ、帯板の自然な展延、
−圧延速度、圧延温度、
−帯板の材料品質、
−圧縮減少、
−スラブの外形または予備仕上げ帯板の外形（測定値あるいは計算値として）、
を計算に入れる予備調整の基礎として幅拡張モデル（１２）を使用することを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の方法。
【請求項７】  鋳造スラブの測定した幅（ＢBR）を計算したスラブの幅と比較して、適応修正係数（１３）を得て、幅拡張モデル（１２a ）を修正するために使用することを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の方法。
【請求項８】  キャスター領域内で測定した幅の誤差を仕上げラインの幅拡張モデル（１２b ）に導入することを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の方法。
【請求項９】  仕上げライン内で圧延された帯板の仕上げ幅を微調整するため、以下の作業パラメータ（ΔＷ）、
−仕上げラインでの減少分布の変化、
−外形の許容公差幅の範囲内で目標外形の変化、
−スタンドの間の引張応力の変化、
−圧縮機の使用、
−有効なスタンド数あるいはサンプリング数の変化、
を指定された優先順位で計算に入れ、計算した幅と目標幅の間の差が最小になるように、作業パラメータ（ΔＷ）を使用することを特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載の方法。
【請求項１０】  鋳型の位置を決める許容公差の範囲を広げるため、仕上げラインの駆動部の最小と最大の調節範囲を決めることを特徴とする請求項１〜９の何れか１項に記載の方法。
【請求項１１】  鋳型の駆動部及び幅に影響を与える駆動部、又はこれらのうちどちらか一方は、仕上げライン内で静止させて、あるいは帯板の幅にわたり変化可能な状態で使用されることを特徴とする請求項１〜１０の何れか１項に記載の方法。
【請求項１２】  請求項１〜１１の何れか１項の方法を、
−少なくとも一つの直接後続する、特に多スタンドの圧延機列を備えた少なくとも一つの薄いスラブの鋳造機械に対して、
−通常の、特に多スタンドの仕上げラインに対して、
−反転スタンドを備えた、特に多数のサンプリングで動作する圧延ラインに対して、
−連続帯板のロールに対して、
−個別帯板のロールに対して、
使用すること。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、鋳造スラブや、場合によって、後続スラブに対して、特に種々の圧延条件に応じて鋳型の位置を調整し、連続鋳造し、圧延帯板を所定の仕上がり幅の許容公差内で鋳造スラブを仕上げ圧延する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
大きな利点をもって応用される薄いスラブを鋳造する技術は、幅が 800〜2200 mm の場合に約 30 〜 100 mm の厚さの連続体の鋳造規格を伴う連続鋳造を可能にし、通常の製造方法に比べて生産ライン内で著しく低減された変形性でもって有利な直接圧延を可能にする。その場合、粗鋼から圧延製品までの一貫製造ラインが著しく短縮される。
【０００３】
この技術では、遵守すべき仕上がり製品の幅の許容公差に関して益々高度な要請が課せられている。
【０００４】
所定のスラブの規格品を調整するスラブ鋳型に調節可能な幅の広い側壁及び狭い幅の狭い側壁、又はこれらのうちどちらか一方と、付属する機械的または油圧式の駆動部を装備することが一般に知られている。
【０００５】
欧州特許第 0 149 734号明細書の装置はこれに相当する従来の技術を開示している。この明細書では冷却された幅の広い側壁と幅の狭い側壁を有する薄いスラブを連続鋳造する鋳型が取り扱われ、幅の広い側壁は鋳型の高さの一部にのみ制限された漏斗状の流込領域を形成し、この流込領域が狭い側面に対して、しかも鋳造方向に向けて鋳造されたスラブの規格定尺に減少されている。幅の広い側壁は漏斗状の流込領域の横をスラブの厚さに相当する間隔で、流込領域からそれぞれ出て平行領域を形成して各狭い側壁まで平行に延びている。幅の狭い側壁は幅の広い側壁の平行領域内で調節できる。薄いスラブの調節や幅は、その他、ドイツ特許第 35 01 422号明細書からも周知である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上で述べた従来の技術を前提にして、この発明の課題は、薄いスラブを連続鋳造して圧延する場合、仕上がり帯板の幅の許容公差を狭く維持でき、鋳造スラブや、場合によって、後続スラブに対して、特に種々の圧延条件に応じて鋳型の位置を調整して連続鋳造し、圧延帯板を所定の仕上がり幅の許容公差内で鋳造スラブを仕上げ圧延する方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題は、この発明により、上に述べた種類の方法にあって、
−許容帯板幅公差ΔB 内で圧延帯板を所定の仕上げ幅ＢZ にするため、設定された製造プログラムの過剰な帯板寸法を考慮して先ず鋳型の位置ＢK を予備調整し  、
−各鋳造スラブや、場合によって、後続スラブに対して、鋳型の駆動部と仕上げラインの駆動部を最適に使用する計算を行い、
−仕上げラインに鋳造スラブの初期幅がある場合、仕上げラインの駆動部により圧延帯板の仕上がり幅を再度最適化する、
ことによって解決されている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
連続鋳造された薄いスラブの幅を最適にするこの発明による方法は以下の工程に分類すると有利である。つまり、
a) スラブの幅を発生させるか、鋳型の位置と、場合によっては、通常の連続ラインの帯板の予備幅を決め、
b) 初期幅の時、仕上げラインの駆動部を再最適化する。
【０００９】
これは、薄いスラブの仕上げラインにも、通常の仕上げラインにも当てはまる。幅を最適化するこの発明による方法は多スタンド設備にも、反転スタンドで多数のサンプリングにより利用できる。
【００１０】
この発明の可能な動作では、仕上げラインの駆動部が無負荷にされ、仕上げ幅は鋳型を予め調整してスラブ毎に設定される。
【００１１】
この方法の構成は、鋳型の駆動部が後続スラブを鋳造する前に、数値計算で求めた目標調整に応じて鋳型の駆動部を動作させ、鋳型の駆動部及び連続ラインの駆動部、又はこれらのうちどちらか一方の計算はサンプリング・プランユニット、外形成形モデルおよび幅拡張モデルに基礎を置き、後続スラブを圧延する前に計算で求めた仕上げラインの駆動部の目標調整を始めることにある。
【００１２】
スラブの幅に対するこの発明による最適化するための他の応用例は、主に仕上げラインの駆動部が幅の調節に使用されている点にある。
【００１３】
上位に置く理由、例えば表面品質あるいは鋳造速度の理由から、鋳型の位置の変更を避けるため、あるいは調節値もしくは調節頻度を最小にするため、望む（しばしば同じ）仕上げ帯板幅が許容公差内で生じるように幅に対する仕上げラインの動作パラメータを設定する（図３に対する説明を参照）。
【００１４】
この方法の構成は、鋳型の駆動部と仕上げラインの駆動部の幅の予備調整（プリセット）が各圧延帯板に対して圧延された帯板の仕上がり幅の許容帯板幅公差の中心が生じるように行われることにある。
【００１５】
更に、この発明の方法は、
−新しい鋳造スラブを生産する前に、帯板の外形成形の計算と、サンプリング・プラン計算と、幅拡張モデルを作動させ、これにより、
−鋳型の駆動部をそれに応じた予備設定し、
−次いで、仕上げ圧延した帯板の有効幅を測定し、
−場合によって、幅拡張モデルの必要な修正と、仕上げラインの駆動部の計算の結果に基礎を置く、
ことにある。
【００１６】
この発明による製造制御システムにより、幅の予備調整が鋳型で行われ、同時に調整範囲を圧延ラインに戻しているので有利である。
【００１７】
この方法の他の構成では、高い精度を得るため、鋳型と仕上げラインに対する駆動部を最適に使用するため、少なくとも以下の影響、
−鋳型とキャスターの出口との間の幅の変化、
−キャスターから仕上げ帯板までの温度の低下、
−仕上げライン内の帯板の幅、
−スラブの形状の仕上げ帯板の形までの外形の変化、
−仕上げスタンドの間の帯板の平坦状態、
−帯板の厚さ、帯板の自然な展延、
−圧延速度、圧延温度、
−帯板の材料品質、
−圧縮減少、
−スラブの外形または予備帯板の外形（測定値あるいは計算値として）、
を計算に入れる予備調整の基礎として幅拡張モデルを使用することにある。
【００１８】
更に、この発明の方法では、鋳造スラブの測定した幅を計算したスラブの幅と比較して、適応修正係数を得て、幅拡張モデルを修正するために使用することにある。
【００１９】
キャスター（Caster＝傾斜可能な回転ロール）領域内で測定した幅の誤差を仕上げラインの幅拡張モデルに導入する。
【００２０】
更に、この発明の方法を用いると、仕上げライン内で圧延された帯板の仕上げ幅を微調整するため、以下の作業パラメータ、
−仕上げラインでの減少分布の変化、
−外形の許容公差幅の範囲内で目標外形の変化、
−スタンドの間の引張応力の変化、
−圧縮機の使用、
−有効なスタンド数あるいはサンプリング数の変化、
を指定された優先順位で計算に入れ、計算した幅と目標幅の間の差が最小になるように、作業パラメータを使用することにある。
【００２１】
そして、最後にこの方法では、鋳型の位置を決める許容公差の範囲を広げるため、仕上げラインの駆動部の最小と最大の調節範囲を突き止めることにある。
【００２２】
【実施例】
以下、模式図に示す実施例に基づき、この発明をより詳しく説明する。
【００２３】
図１の上部のグラフ曲線は多数のコイルを伴うサンプリング・プランを示し、個々のコイルの製品の厚さは１〜３ mm の間で変わっている。
【００２４】
図１の最下部に示すような連続鋳造圧延設備を使用して仕上げる帯板の厚さと幅を各コイルについて記入したものが上部と中間の図である。ここで、ｄF (mm)とΔＢF(mm)は仕上げ帯板の厚さと幅の偏差を意味し、Ｔolは圧延帯板の最大許容幅を、またＢFsoll は圧延帯板の目標仕上げ幅を意味する。縦線で示す個所はローラの入れ換え位置を示す。
【００２５】
下のグラフ曲線には、鋳型の位置を一定に維持した場合、著しく異なった帯板幅となることが示してある。帯板幅の線分幅の下で斜線を付けた部分は圧延帯板の厚さが薄い場合に生じる過剰幅を示す。これから、圧延された帯板の厚さが増加すると、その幅が過度に比例して減少することが分かる。仕上がり帯板の各々に対して、つまりこれに関連する瞬時に鋳造されたスラブあるいはその時のスラブに対して、必要な鋳型の幅を計算する必要があるという結論になる。スラブ毎に鋳型の幅を調節することは、図１のグラフの帯板の厚さと幅の間の依存性から分かるように、例えば１ mm の帯板厚さに圧延された帯板の幅を許容幅Ｔol内に、つまり斜線を付けた領域以下にするために必要である。
【００２６】
図２の流れ図に示すように、帯板の仕上げ幅に対する最適化問題は、幅の駆動部に対して仕上げラインの駆動部を効果的に使用することにある。鋳型に対して鋳型の駆動部の調整頻度を最小するため、あるいはその調整を避けるため、望む仕上げ帯板幅が所定の許容公差内に維持されるように仕上げラインの作業パラメータ（ΔＷ）を使用する。
【００２７】
最適化では、企画された製造プログラムの許容される最大の帯板寸法を考慮して、仕上げラインの作業パラメータ（ΔＷ）を広げるまたは狭める方向に使用する。初期幅（ＢBR）が決まれば、図２の流れ図により、設備の限界と材料の限界を想定して、計算された帯板の仕上げ幅と目標幅の間の差を最小にするように、微調整する要請に合わせた優先順位に合わせて帯板の幅に対する仕上げラインの作業パラメータ（ΔＷ）を使用する。
【００２８】
規格品の仕上げラインを予備設定してから、圧延した帯板の幅が許容範囲内にある否かを調べる。範囲内であれば、最適化処置を繰り返すことはしない。範囲外であれば、繰り返して、つまりステップを繰り返して仕上げラインのパラメータを可変する。可変が確定すると、サンプリング・プラン・モデル１０、外形成形モデル１１および幅拡張モデル１２から成る仕上げラインの調整を新たに始める。つまり、キャスターＣでの幅の変更（１２a ）や、仕上げラインＦでの幅の可変（１２b ）のためにも始める。この繰返ループは仕上げラインの作業パラメータΔＷの可変可能性を使い尽くすまで何度も呼び出される。記号ＢF1-nを仕上げラインの個々のスタンドの間の帯板の幅に付ける。更に、流れ図は鋳造スラブの測定した幅ＢBRを計算したスラブ幅（１２a ）と比較して適応値１３を得る。同様に、測定した帯板の幅１６を計算した帯板の幅１４と比較して修正値に使用し、幅拡張モデル１２に導入する。位置の横案内は１５で行う。有効な仕上げ幅ＢF に達すると、仕上げラインの作業パラメータの可変の繰り返しを終え、適正な仕上げ製品はこれ以上の修正を要求しない。
【００２９】
図３には、圧延プログラムの企画した製造スペクトルに対する目標を持って最適な鋳型の幅を求める場合できる限り同じ鋳型の位置を選ぶ処置を示す。
【００３０】
具体的に説明するため、最適化を行うものと行わないもので、種々の仕上げ製品に対して同じ鋳型幅のグラフが示してある。破線は規格処理での、つまり鋳型の幅を最適化せず、仕上げラインの駆動部を利用しない場合の仕上げ帯板の幅ＢK1；ＢK2を示す。太い実線は鋳型の幅を最適化し、仕上げラインの駆動部を使用した仕上げ帯板の幅を示す。
【００３１】
仕上がり製品２に対して帯板の幅ＢF2がハッチングを付けた許容公差の範囲内にあるか、目標幅ＢZ に等しいように鋳型の幅ＢK を選べば、鋳型の幅が等しい場合、仕上がり製品１に対してしばしば過剰な幅ＢF1となる。
【００３２】
第一工程で、両方の仕上がり製品２または１に対する仕上げラインの駆動部の幅の有効範囲Ｗ1,Ｗ2 を求める。第二工程で、可能な最大の仕上げ幅ＢF2と可能な最小の仕上げ幅ＢF1の間の平均値ＢM を求める。
【００３３】
幅ＢMと目標幅ＢZ の間の差ΔＢopt は、製造プログラムの両方の製品に対してハッチングを付けた幅の許容公差ΔB の範囲内とするため、最適な鋳型の幅ＢKopt＝ＢK −ΔＢopt を与える。
【００３４】
最適化された鋳型の幅ＢKopt（Ｂ′K1＝Ｂ′K2）を前提とすると、仕上げラインの駆動部を利用して、両方とも幅の許容公差ΔB の範囲内にある最適化された幅Ｂ′F1；Ｂ′F2が得られる。仕上がり幅Ｂ′F2が幅の最低許容公差限界以下、つまり許容できない範囲内にあるなら、鋳型の幅をこの値だけ修正する必要がある。
【００３５】
必要な鋳型の位置を求めるには、図２のモデル回路、つまり、
−サンプリング・プラン・モデル（１０）、
−外形成形モデル（１１）、
−幅拡張モデル（１２）、
−仕上げラインの作業パラメータΔＷを必要な優先順位で可変するアリゴリズム、
を図２の流れ図に合わせて繰り返し使用する。
【００３６】
【発明の効果】
以上、説明したように、この発明による方法を用いると、薄いスラブを連続鋳造して圧延する場合、仕上がり帯板の幅の許容公差を狭く維持できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  鋳型の位置を一定に調節した場合における帯板の厚さ（上図）が異なり，そのため仕上がり幅（中間図）も異なる多数のコイルを伴う圧延プログラム（周知のＣＳＰ (Continuous Strip Production)設備（下図）に基づき示してある）、
【図２】  帯板の幅を測定して微調整する計算モデルのブロック図、
【図３】  同じ鋳型の幅に対して最適化法を使用したおよび使用しなかった種々の仕上がり製品のグラフ。
【符号の説明】
図１に対して
ＢK           ＝鋳型の幅／初期帯板の幅（ヘッド／端部）
ＢF           ＝圧延帯板の有効仕上げ幅
Ｂcaster      ＝鋳造して凝固した薄いスラブの幅
ｄF (mm)      ＝仕上げ帯板の厚さ
ΔＢF (mm)      ＝幅の偏差
Ｔol          ＝圧延帯板の最大許容幅
ＢFsoll       ＝圧延帯板の目標仕上げ幅
ＷW           ＝ローラの入れ換え
図２に対して
ＢK           ＝鋳型の幅／初期帯板の幅（ヘッド／端部）
ＢF           ＝圧延帯板の有効仕上げ幅
ＢF1-n        ＝スタンドの間の帯板の幅
ＢBR          ＝測定したスラブの幅
ΔＷ          ＝仕上げラインの作業パラメータの変化
１０          ＝サンプリング・プラン・モデル
１１          ＝外形成形モデル
１２          ＝幅拡張モデル（１２a;Ｃ＝キャスター；１２b;Ｆ＝仕上げラ
イン）
１３          ＝適応キャスター幅
１４          ＝適応帯板幅
１５          ＝位置の横案内
１６          ＝測定された圧延帯板の仕上がり幅
図３に対して
ＢK1；ＢK2    ＝最適化を行わない鋳型の幅
ＢKopt        ＝最適化を行った鋳型の幅
Ｗ1 ；Ｗ2     ＝仕上げラインの作業部の調整範囲
Ｓt          ＝駆動部の影響
ＢF1；ＢF2    ＝最適化を行わない仕上げ帯板の幅
Ｂ′F1；Ｂ′F2＝最適化を行った仕上げ帯板の幅
ＢZ           ＝目標幅
ΔB           ＝圧延帯板の幅の許容公差
ΔＢopt       ＝最適化を行う位置と最適化を行わない位置の間の鋳型の幅の
差
ＢM           ＝可能な最大仕上がり幅ＢF2と可能な最小仕上がり幅ＢF1の間
の平均値
指数１        ＝仕上がり製品１
指数２        ＝仕上がり製品２